飞轮储能系统中电机电磁场分析及飞轮对系统储能影响研究

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1、国内图书分类号：TM315工学硕士学位论文飞轮储能系统中电机电磁场分析及飞轮对系统储能影响研究硕士研究生：张赛男导师：李伟力申请学位级别：工学硕士学科、专业：电机与电器所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TM315DissertationfortheMasterDegreeinEngineering一AnalysisofElectromagneticFieldofGeneratorforFlywheelEnergyStorageSystemandtheInfluenceofCand

2、idate：Supervisor：FlywheelontheSystemZhangSainanLiWbiliAcademicDeg瞅AppuedfonMasterofEng证eeringSpeciality：ElectricMachineandApparatusDateofOralExamination。MarCh，2013University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《飞轮储能系统中电机电磁场分析及飞轮对系统储能影响研究》，是本人

3、在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：獭同期：2013年明3J同哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《飞轮储能系统中电机电磁场分析及飞轮对系统储能影响研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕二L学位期I刈在导师指导下完成的硕士学位论文。本沦文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用

4、学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公伟论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密豳。(请在阻．1-,f：目应方框内打√)作者签名：导师签名：nj{『{i：2013年弓月弓f日R湖：2013年；月；j日哈尔滨理工大学工学硕_上学位论文飞轮储能系统中电机电磁场分析及飞轮对系统储能影响研究摘要伴随着磁悬浮轴承技术及电力电子技术的快速发展和应用，飞轮储能系统作为一种能够实现能源高效利用的能量存储方式，在能源的生产和消费领

5、域目渐发挥重要作用，是当今社会解决能源危机的一个重要方向。飞轮储能以其大容量、使用寿命长、储能密度大、无污染、维护简单和对环境无要求等优点，成为目前最具有应用前景的新型储能技术。可广泛用于航空航天、风力发电站、电力系统调峰、通信系统、不间断电源、太阳能发电站、卫星姿态控制等方面，飞轮储能系统技术的应用对国民经济和国防建设具有重要意义。作为飞轮储能系统的机械能与电能转换的核心，电动／发电机的运行状态对整个系统的效率有绝对性的影响。本文采用2．2kW永磁电机作为飞轮储能系统的电动／发电机，在分析了飞轮储能系统工作原理基础上，对系统进行建模与仿真，采用Sirnp

6、lorer搭建飞轮储能系统放电回路，结合Maxwell有限元法建立了电机实体模型，并进行联合仿真。为了研究飞轮储能系统对不同类型负载的供电特性及其对电动／发电机运行性能的影响，本文分别对阻性、感性、容性负载的飞轮储能系统放电过程进行仿真，根据电机内部的气隙磁密变化情况，分析了系统放电过程中，永磁电机内电磁场变化规律，电枢反应性质，并对电机输出电流及电压随系统放电的变化规律进行了研究。飞轮转子是飞轮储能系统的能量储存部件，整个系统得以实现能量的转化都是依靠飞轮的旋转。飞轮材料的选择及结构的设计，直接影响整个飞轮系统的储能密度及能量转化效率。本文对于带不同飞轮

7、的储能系统的放电过程进行仿真，分析采用不同形状系数及不同材料的飞轮对系统储能的影响，并分析了不同转动惯量的飞轮在放电过程中对电机电磁场的影响，该研究内容对于设计高储能密度、高效率的飞轮储能系统的设计有一定的借鉴作用。关键词飞轮储能：永磁电机；不同类型负载；电磁场：放电过程哈尔滨理工大学工学硕上学位论文AnalysisofElectromagneticFieldofGeneratorforFlywheelEnergyStorageSystemandtheInfluenceofFlywheelontheSystemAbstractAlongwiththerap

8、iddevelopmentandapplicationofmagn